LABORATÓRIO DE QUÍMICA QUI126 1ª LISTA DE EXERCÍCIOS

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1 Exercício 1. Como se prepara uma solução 0,01mol/L de cloreto de sódio, em um balão de 25 ml? Descreva o procedimento, considerando que o reagente possui pureza de 89%. Exercício 2. Descreva todas as vidrarias e equipamentos necessários para o preparo de uma solução cujo soluto é um sólido. Exercício 3. Em um laboratório de Química resíduos químicos são gerados diariamente e devem ser adequadamente coletados e descartados. A tabela a seguir ilustra metodologias de tratamento de resíduos contendo alguns íons metálicos. Os resíduos químicos estão classificados em grupos de acordo com o tipo de reação empregada para seu tratamento, facilitando o posterior descarte. a. Com base nos dados apresentados na tabela acima e na listagem de materiais abaixo relacionados, complete os espaços em branco para o tratamento de um determinado resíduo, utilizando os materiais mais adequados em cada caso. Materiais: béquer; balão volumétrico; bastão de vidro; funil de vidro suporte para funil; papel de filtro; pipeta volumétrica; banho-maria; tubo de ensaio; Materiais: pinça para tubo de ensaio; funil de Büchner; proveta graduada; kitassato; papel indicador universal de ph; frascos coletores para os precipitados e os líquidos finais Trompa de vácuo

2 Tratamento de um resíduo: procedimento experimental 1. Medir 100 ml do resíduo (previamente homogeneizado por meio de um ), utilizando uma e transferir para um. Medir o ph inicial. 2. Adicionar, gota a gota, com agitação manual, um dos reagentes segundo o grupo informado na tabela a que pertence o resíduo (metal). Quando o ph chegar a 7 (caso dos grupos 1 e 2), interromper a adição do reagente. No caso dos grupos 3 e 4, após total precipitação dos metais (grupo 3) ou do metal alcalino terroso (grupo 4), adicionar, gota a gota, de solução de NaOH até ph7. 3. Filtrar o sólido por filtração a vácuo. A filtração a vácuo é feita utilizando-se um com o auxílio da. 4. Recolher o filtrado em um e medir o ph. Esse líquido, que deve ser incolor e sem sólidos em suspensão, deve ter ph próximo ao da água pura (entre 6 e 8). 5. Ajustes eventuais de ph foram feitos adicionando solução de NaOH ou de H2SO4 6 mol.l -1, através do uso de. Exercício 4. No estudo da estequiometria das reações químicas, os alunos misturaram quantidades variáveis das substâncias A e B, de modo que o volume final em cada tubo de ensaio não ultrapassasse 6 ml (soma total dos incrementos adicionados) a. Suponha que a solução A seja de 1 mol/l de cloreto de magnésio e a solução B uma solução 1 mol/l de hidróxido de sódio. Escreva a equação química completa e esboce o gráfico que relacione a reação que ocorre em cada tubo de ensaio com a massa de produto obtida nesta reação. b. Com base no método das variáveis contínuas, qual é a estequiometria desta reação? c. Reconstrua a tabela anterior expressando, agora, as quantidades de mols empregados. Identifique, para cada tubo de ensaio, quais as quantidades das espécies que irão reagir e estar em excesso e diga quem é o reagente limitante na reação.

3 Exercício 5. Em um tubo de ensaio contendo solução aquosa de ácido clorídrico foi adicionado uma pequena fita de magnésio metálico. De posse dessa informação, responda as questões abaixo: a. Dê a equação química completa que representa a reação ocorrida no tubo de ensaio (especificar o estado físico de cada substância). b. Trata-se de um processo de oxirredução? Caso sim, explique o porquê e indique o agente redutor e o oxidante. Exercício 6. Descreva o procedimento de preparo de 50 ml de solução aquosa de ácido clorídrico 0,2 mol.l -1. Dados: HCl 37% p/p e dhcl= 1,19 g.cm -3 OBS: A resposta deve conter os cálculos para o volume da alíquota (volume a ser pipetado do estoque), bem como uma breve descrição do procedimento, levando em consideração as precauções que devem ser tomadas no preparo desse tipo de solução Exercício 7. Complete as reações químicas abaixo e determine sua estequiometria: a. BaCl2 + Al2(SO4)3 b. CaBr2 + AgNO3 c. H2SO4 + 2KCN Exercício 8. Calcule a massa ou o volume dos reagentes para o preparo das seguintes soluções: a. 100 ml de solução 0,1 mol/l de NaOH Dado: NaOH - M.M 40 g/mol b. 250 ml de solução 0,25 mol/l de HCl Dados: HCl - Densidade: 1,19 g/ml Pureza: 37% m/m M.M: 36,5 g/mol

4 Exercício 9. Foi dada a você a tarefa de preparar 2 litros de solução de hipoclorito de sódio (NaClO) a 2% para que seja feita a desinfecção do chão do laboratório de química. Para isso, foram fornecidos água destilada, o referido sal, as vidrarias e os equipamentos necessários. Diante dessa situação, responda: a) Quais as vidrarias e equipamentos adequados para tal procedimento? Monte uma tabela destacando uma coluna para a aplicação de cada um deles. b) Qual é a quantidade do sal a ser utilizado e como será feita essa medição. É necessário algum equipamento específico? c) Qual seria a concentração dessa solução em mol/l? Exercício 10. Analise a tabela de solubilidade abaixo e complete as reações químicas, atentando para a estequiometria e os estados físicos das substâncias. Identifique as reações nas quais ocorre o fenômeno de oxidação-redução. Fonte: BROWN, LeMay e Bursten. QUÍMICA A Ciência Central, 9ª Ed. Pearson, 2005 a. Zn (s) + HCl (aq) b. KBr (aq) + AgNO3 (aq) c. Pb(NO3)2 (aq) + NaI (aq) d. BaCl2 (aq) + Na2SO4 (aq) Exercício 11. O método das variações contínuas é um método simples para determinar a estequiometria da reação. Nesse sentido, um experimento foi realizado adicionando-se diferentes quantidades dos compostos X e Y e obtendo-se diferentes quantidades de

5 precipitado. As quantidades dos compostos X e Y adicionados, bem como a altura de precitado formado estão representadas na tabela a seguir: Tubo X (ml) Y (ml) h ppt (cm) h ppt (cm) = atura do precipitado em cm. a. Construa um gráfico representando nas abscissas os volumes e nas ordenadas à altura dos precipitados. b. Identifique a estequiometria da reação. Exercício 12. Dê o nome e os usos das seguintes vidrarias: Nome: Uso: Nome: Uso: Nome: Uso: Nome: Uso: Exercício 13. a. Descreva, incluindo as vidrarias utilizadas no processo, como você procederia para preparar 200mL de uma solução 0,08 mol/l de HCl. Dados: HCl 37% p/p e dhcl= 1,19 g.cm -3 Massa Atômica (Cl)=35,5g/mol (H)=1g/mol. b. Se o HCl tivesse 100% de pureza qual o volume deveria ser utilizado para o preparo da mesma solução? Exercício 14. A reação de neutralização total entre HCl e KOH, é um processo exotérmico. a. Qual evidência experimental confirma essa propriedade física? b. Represente a equação química completa da neutralização. c. Haverá maior liberação de energia quando houver formação de quantos mols de água? d. Dê um exemplo de um processo endotérmico.

6 Exercício 15. Pilhas eletroquímicas são sistemas que produzem corrente elétrica através da capacidade de espécies químicas em ceder ou receber elétrons. A pilha de Daniell, abaixo representada, é constituída de uma placa de Zinco em uma solução de Sulfato de Zinco e uma placa de Cobre em uma solução de Sulfato de Cobre, sendo as duas soluções ligadas por uma ponte salina. Com base nessas informações, responda: Esquema da Pilha de Daniell Fonte: a. Complete, balanceie e indique o estado físico dos produtos da reação abaixo que ocorre na pilha de Daniell. Zn(s) + CuSO4(aq) b. Classifique a reação quanto ao seu tipo. c. O professor pede para que você prepare 20 ml de uma solução de Sulfato de Zinco com concentração final de 0,01 mol.l -1. Descreva o procedimento a ser utilizado, demonstrando os cálculos necessários, bem como as vidrarias adequadas. Dado: MM ZnSO4.7H2O = 287,54 g.mol -1 Exercício 16. a. Ao colocar um pedaço de fita de magnésio metálico no bico de Bunsen, ocorre a emissão de uma luz bastante intensa. Após o fim da emissão, com a retirada da fita da chama é possível observar a presença de um sólido branco. Qual é o sólido formado? Justifique com a reação. b. Um aluno da disciplina de laboratório de química adicionou ao tubo 1 carbonato de magnésio e ao tubo 2 água de cal (hidróxido de cálcio), fechou o sistema como representado na figura 1 e aqueceu lentamente o tubo 1. Ao aquecer o tubo 1 observou a liberação de um gás que quando em contato com o conteúdo do tubo 2, formou um sólido branco. Qual é o sólido formado? Represente as equações das reações ocorridas nos tubos 1 e 2.

7 Exercício 17. O ácido fosfórico, também conhecido como ácido ortofosfórico, ortofosfato de hidrogênio e fosfato de hidrogênio, atualmente é utilizado como acidulante de refrigerantes e alimentos. O limite máximo de ingestão diária aceitável desse composto é 5 mg/kg de massa corporal. Responda: a. Qual o volume de refrigerante, contendo ácido fosfórico em uma concentração de 0,8 g/l, que uma pessoa de 65 kg deve ingerir em um dia para atingir o limite máximo mencionado acima? b. Considerando 165 ml de uma solução de ácido fosfórico de concentração molar 1,8 mol/l, qual o volume de água deve ser adicionado para que a solução possua concentração de 0,6 mol/l? Exercício 18. O sulfato de cálcio (CaSO4) é a matéria-prima do giz e pode ser obtido pela reação entre soluções aquosas de cloreto de cálcio (CaCl2) e de sulfato de sódio (Na2SO4). a. Escreva a equação química balanceada para obtenção do sulfato de cálcio. b. Classifique a equação química do item a. c. Calcule a massa de sulfato de cálcio obtida pela reação de 2 mols de cloreto de cálcio, considerando o rendimento da reação como 75%. Dado: MM CaSO4 = 136g/mol Exercício As reações que serão formadas nas letras a, b e c são reações de decomposição, deslocamento e dupla-troca respectivamente. Complete as reações químicas, determine sua estequiometria e analisando a variação do número de oxidação dos compostos responda quais das reações efetuadas podem ser classificadas como reações de oxidação-redução. a. ZnCO3 (s) b. Zn(s) + HCl(aq) c. CaCl2 (aq) + AgNO3 (aq) 2. As próximas duas reações são reações que ocorrem com absorção ou liberação de calor. Analisando os procedimentos descritos abaixo e principalmente a variação de temperatura durante a reação, classifique-as em endotérmica ou exotérmica, representando a reação química balanceada. a. Em um tubo de ensaio contendo 2mL de água e à temperatura inicial de 25 C, foi adicionado 2 gramas de sulfato de sódio. Verificou-se com o auxílio de um termômetro que após a dissolução desse sal a temperatura diminuiu para 23 C. b. Em um tubo de ensaio foi adicionado 1mL de ácido nítrico 1mol/L e mediu-se a temperatura inicial com o auxílio de um termômetro, T1=25 C. Posteriormente foi adicionado ao mesmo tubo a mesma quantidade de hidróxido de potássio 1mol/L, mediu-se a nova temperatura, T2=28 C. Exercício 20. Para um determinado paciente foi prescrito, pelo médico: correr 400 ml de soro fisiológico 0,95% em 20 minutos. Responda: a. Qual a massa de cloreto de sódio contida nesta solução? b. Qual a concentração molar desta solução? c. Qual o volume de água que deve ser adicionado à solução de soro fisiológico acima para obtenção de uma nova solução de concentração 0,05 mol/l? d. A concentração média de íons Na + neste soro é 0,346 g/100ml. Qual a concentração em mol/l?

8 Exercício 21. (UERJ-2011) Observe a fórmula estrutural do ácido ascórbico, também conhecido como vitamina C. Para uma dieta saudável, recomenda-se a ingestão diária de 2, mol dessa vitamina, referencialmente obtida de fontes naturais, como as frutas. Considere as seguintes concentrações de Vitamina C: - polpa de morango: 704 mg.l-1; - polpa de laranja: 528 mg.l-1. Responda: Um suco foi preparado com 100 ml de polpa de morango, 200 ml de polpa de laranja e 700 ml de água. Qual a quantidade desse suco, em mililitros, que fornece a dose diária recomendada de vitamina C? Dado: MM do ácido ascórbico = 176,09 g/mol Exercício 22. Soluções básicas servem para a dissolução de gorduras sólidas que obstruem tubulações das cozinhas. O hidróxido de sódio é um exemplo, pois reage com gorduras e gera produtos solúveis. Qual a massa necessária de hidróxido de sódio para preparar 500 ml de uma solução 0,50 mol/l? Caso uma alíquota de 5,0mL desta solução seja retirada, adicionada a um balão volumétrico de 100 ml e completado o volume qual será a concentração resultante?